預(yù)制外圍護(hù)墻（飄窗）生產(chǎn)制作工藝要點(diǎn)分析

摘要：分析研究了預(yù)制外圍護(hù)墻（飄窗）在生產(chǎn)過(guò)程中制作方法及主要工藝流程。通過(guò)成都東部新區(qū)首批高裝配率項(xiàng)目——成都市某社區(qū)工程施工項(xiàng)目對(duì)預(yù)制外圍護(hù)墻（飄窗）構(gòu)件生產(chǎn)制作工藝流程進(jìn)行分析研究。考慮到裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)飄窗的特點(diǎn)，在深化設(shè)計(jì)階段對(duì)預(yù)制飄窗構(gòu)件外型、配筋方式、預(yù)埋件等可優(yōu)化方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；工廠生產(chǎn)時(shí)通過(guò)制作專(zhuān)用飄窗鋼筋骨架綁扎架實(shí)現(xiàn)預(yù)制飄窗高效制作，采用分離式模具有效提高模具通用性、降低模具造價(jià)成本；達(dá)到為類(lèi)似采用預(yù)制外圍護(hù)墻高裝配率項(xiàng)目的生產(chǎn)制作提供參考依據(jù)。本工藝在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中得到了充分驗(yàn)證并有效提高生產(chǎn)效率與預(yù)制構(gòu)件成型質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì); 預(yù)制飄窗; 工廠化生產(chǎn); 鋼筋綁扎架; 分離式模具

中國(guó)分類(lèi)號(hào)：TU741.2B

［定稿日期］2022-03-31

［作者簡(jiǎn)介］寧倩文（1993—），女，碩士，助理工程師，研究方向?yàn)檠b配式深化設(shè)計(jì)、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、施工、安裝工藝。

0 引言

建筑工業(yè)化發(fā)展是我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)向創(chuàng)新、低碳、節(jié)能轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路。隨著裝配式建筑政策落地和裝配率的提高，預(yù)制豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件將大量用于各類(lèi)建筑。優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝對(duì)工廠化生產(chǎn)質(zhì)量和效率有促進(jìn)作用，積極研發(fā)創(chuàng)新預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)用模具向輕量化、通用性發(fā)展對(duì)保障建筑項(xiàng)目整體工程造價(jià)、外觀質(zhì)量和工期意義重大［1-2］。成都市某社區(qū)工程施工項(xiàng)目是成都東部新區(qū)首批高裝配率項(xiàng)目，預(yù)制外圍護(hù)墻（飄窗）是此裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)中一個(gè)重要的組成部分。

1 工程概況

成都市某社區(qū)工程施工項(xiàng)目位于成都市東部新區(qū)，項(xiàng)目效果圖如圖1所示。本項(xiàng)目共4個(gè)地塊，地上建筑面積約20萬(wàn)m2。項(xiàng)目執(zhí)行國(guó)標(biāo)裝配率50%，包括預(yù)制剪力墻、預(yù)制外圍護(hù)墻（飄窗）、預(yù)制樓梯、預(yù)制柱、預(yù)制疊合板，構(gòu)件共計(jì)約2萬(wàn)m3，其中預(yù)制飄窗主要運(yùn)用于安置房住宅，共計(jì)4 150塊約5 800 m3，單個(gè)構(gòu)件重量3～4.5 t。

2 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

飄窗比普通窗戶更具有美感，低矮的窗臺(tái)提升了室內(nèi)采光效果且開(kāi)闊了視野，同時(shí)飄窗靈活的設(shè)計(jì)樣式豐富了建筑外立面。預(yù)制飄窗以矩形或是梯形為主要形式，且中間向外凸起、構(gòu)件體積較大［3-4］。由于構(gòu)件自身形狀的特殊性與設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，通過(guò)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目飄窗結(jié)構(gòu)類(lèi)型的統(tǒng)計(jì)，在外型、配筋、模具等方面進(jìn)行優(yōu)化，最終確定飄窗規(guī)格、型號(hào)，預(yù)制飄窗設(shè)計(jì)樣式如圖2所示。

（1）外型尺寸優(yōu)化：飄窗上下側(cè)墻腔體作三面倒邊處理，以便于構(gòu)件脫模，保證預(yù)制構(gòu)件外觀成型質(zhì)量（圖3）。

（2）連梁配筋優(yōu)化：通過(guò)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，歸并連梁鋼筋，由19種優(yōu)化為10種，由最初構(gòu)件種類(lèi)近100種，優(yōu)化為44種。

（3）預(yù)埋件參數(shù)優(yōu)化：深化設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)一步歸并相同高度、寬度預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋錨栓、吊環(huán)位置預(yù)埋位置，提高模具通用性。

（4）采用分離式模具生產(chǎn)，即模具不帶底座。通過(guò)側(cè)模與模臺(tái)固定的方式形成整體，內(nèi)模采用八瓣的連接方式，連接處設(shè)有定位銷(xiāo)及連接螺栓，方便模具定位及組裝拆卸。

3 生產(chǎn)工藝流程及操作要點(diǎn)

預(yù)制飄窗工藝流程見(jiàn)圖4。

3.1 施工準(zhǔn)備

對(duì)生產(chǎn)相關(guān)人員進(jìn)行生產(chǎn)施工技術(shù)和安全交底。根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度要求配置生產(chǎn)場(chǎng)地，準(zhǔn)備相應(yīng)的原材料、工器具，以滿足生產(chǎn)需要。

3.2 鋼筋工程

本項(xiàng)目預(yù)制飄窗鋼筋骨架綁扎采用鋼筋綁扎架進(jìn)行模外綁扎。傳統(tǒng)預(yù)制飄窗鋼筋綁扎是在定型模具上綁扎成型，這種成型方式雖然能保證綁扎精度，但鋼筋骨架綁扎與模具拼裝不能同時(shí)進(jìn)行，需鋼筋綁扎完成后才能進(jìn)行最后部分模具拼裝，導(dǎo)致模具拼裝時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)造成大量窩工，使得飄窗的生產(chǎn)效率難以提高。

根據(jù)飄窗生產(chǎn)控制要點(diǎn)，通過(guò)深化設(shè)計(jì)圖與定型模具結(jié)合制作飄窗鋼筋綁扎架，將深化設(shè)計(jì)和模具關(guān)于鋼筋位置、間距、規(guī)格、外露長(zhǎng)度、保護(hù)層厚度及模具開(kāi)孔信息全部體現(xiàn)在飄窗鋼筋綁扎架上，從而保證鋼筋籠綁扎精度。另外，鋼筋籠綁扎轉(zhuǎn)移到綁扎架上，使得鋼筋綁扎與模具拼裝完全分開(kāi)，避免交叉作業(yè)，可提前綁扎成型若干飄窗鋼筋骨架，待生產(chǎn)用模具拼裝完成，將鋼筋骨架吊入模具內(nèi)，從而形成流水作業(yè)，有效避免窩工，大幅提高生產(chǎn)效率。將鋼骨架安裝到模具中后，按設(shè)計(jì)圖紙的要求檢查保護(hù)層的厚度、鋼筋骨架位置、間距等。

3.3 模板工程

飄窗預(yù)制構(gòu)件形狀復(fù)雜、種類(lèi)繁多，單個(gè)模具重量較大，考慮到模具攤銷(xiāo)成本及拆裝效率，提出預(yù)制飄窗生產(chǎn)用分離組合式模具，最大限度降低模具成本，提高企業(yè)生產(chǎn)管理效率，降低生產(chǎn)成本。分離式模具即大平臺(tái)鋼模配合定型邊模。飄窗模具設(shè)計(jì)為上、中、下3部分，上部為飄窗200 mm厚墻板，中部為飄窗板模具，下層為固定模臺(tái)。為方便鋼筋入模、構(gòu)件脫模，上部模具采用邊緣上開(kāi)豁口與壓板方式。飄窗板窗洞采用拼裝整體式芯模，并與固定模臺(tái)、上部模有效固定，防止其在固定模臺(tái)平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)。模板的強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定性是保證構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)能可靠承受澆筑混凝土的重量、側(cè)壓力及工作荷載。

3.4 混凝土

混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，采用混凝土罐車(chē)將混凝土運(yùn)輸料斗內(nèi)，根據(jù)構(gòu)件的尺寸合理調(diào)整料斗澆筑混凝土，澆筑完畢后，進(jìn)行振搗；務(wù)必保證預(yù)制飄窗澆筑的連續(xù)性，提前做好澆筑計(jì)劃，防止因不連續(xù)接筑使預(yù)制件出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。混凝土必須振搗均勻密實(shí)，避免出現(xiàn)孔洞、麻面等質(zhì)量問(wèn)題［5］。振搗過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查模具有無(wú)漏漿、變形或預(yù)埋件有無(wú)位移等現(xiàn)象；混凝土振搗完成后，用抹子把高出的混凝土鏟平，并將料斗、模具、外露鋼筋、模臺(tái)及地面清理干凈。

3.5 構(gòu)件存放與保護(hù)

起吊、運(yùn)輸預(yù)制混凝土構(gòu)件時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求。平板車(chē)將預(yù)制飄窗運(yùn)至堆場(chǎng)后進(jìn)行沖洗作業(yè)，應(yīng)注意預(yù)制外圍護(hù)墻與后澆混凝土結(jié)合面應(yīng)設(shè)粗糙水洗面。外露鋼筋做好防銹處理，吊點(diǎn)位應(yīng)封堵好，以防銹蝕。構(gòu)件堆放應(yīng)按樓棟樓層上、下2層進(jìn)行堆碼，每個(gè)構(gòu)件應(yīng)噴涂對(duì)應(yīng)的構(gòu)件信息及檢驗(yàn)人員審核情況，并在發(fā)貨前一一檢查。

4 本施工方法優(yōu)點(diǎn)分析

預(yù)制外圍護(hù)墻（飄窗）常常面臨配筋較復(fù)雜、連梁縱筋外伸較長(zhǎng)、在安裝過(guò)程中容易與現(xiàn)澆部分鋼筋沖突等問(wèn)題，因此在工廠生產(chǎn)中對(duì)預(yù)制構(gòu)件鋼筋綁扎精確度要求較高。通過(guò)創(chuàng)新鋼筋綁扎方式實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件高效生產(chǎn)，有效解決傳統(tǒng)飄窗制作過(guò)程中模具拼裝與鋼筋綁扎交叉作業(yè)，實(shí)現(xiàn)飄窗鋼筋骨架模外綁扎與模具拼裝同時(shí)進(jìn)行，精確控制鋼筋位置和外露長(zhǎng)度，大幅提高飄窗生產(chǎn)效率。同時(shí)通過(guò)分離式模具，降低模具重量，有效降低生產(chǎn)成本，提高了構(gòu)件的外觀平整度和外觀質(zhì)量，帶動(dòng)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，提升裝配式建筑發(fā)展活力。

預(yù)制飄窗、預(yù)制剪力墻等預(yù)制構(gòu)件表面積大，預(yù)制飄窗因受到建筑外立面造型影響，常常是不規(guī)則形狀，工廠化生產(chǎn)利用固定模臺(tái)，漿側(cè)模與模臺(tái)固定，有利于節(jié)約資源能源，減少生產(chǎn)過(guò)程中的模具材料浪費(fèi)并降低模具攤銷(xiāo)費(fèi)用。

5 總結(jié)

隨著建筑工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，裝配式建筑的裝配率會(huì)越來(lái)越高，預(yù)制構(gòu)件種類(lèi)也隨之豐富，研究與之相適應(yīng)的技術(shù)、工藝是非常重要的。相比于傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)支模澆筑的方式，采用預(yù)制飄窗在現(xiàn)場(chǎng)組裝的方式極大降低工人高空作業(yè)量，使現(xiàn)場(chǎng)施工的組織安排和人力資源的調(diào)配更加高效合理，便于現(xiàn)場(chǎng)施工管理，合理安排施工工序［6-8］。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)采用分離組合式模具，較傳統(tǒng)帶底座模具一定程度上解決了模具重量過(guò)重、鋼材浪費(fèi)嚴(yán)重的情況。裝配式建筑發(fā)展離不開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、智能化建設(shè)等多方面技術(shù)的共同進(jìn)步。本文通過(guò)對(duì)預(yù)制外圍護(hù)墻（飄窗）生產(chǎn)制作工藝要點(diǎn)進(jìn)行分析，總結(jié)生產(chǎn)施工過(guò)程經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件高效生產(chǎn)、制作、安裝，帶動(dòng)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，提升裝配式建筑發(fā)展活力［9］。

參考文獻(xiàn)

［1］ 王召新. 混凝土裝配式住宅施工技術(shù)研究［D］.北京：北京工業(yè)大學(xué)，2012.

［2］ 黃祺合， 陶富承， 陳學(xué)良.裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅預(yù)制飄窗施工技術(shù)［C］//第七屆全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)交流會(huì). 杭州， 2018（8）.

［3］ 沈俊華. 裝配式混凝土工程設(shè)計(jì)施工一體化管理研究［D］.上海：上海交通大學(xué)，2018.

［4］ 韓奮勇. 剪力墻結(jié)構(gòu)住宅飄窗施工方法［J］. 山西建筑，2011，37（17）：103-104.

［5］ 馬祥飛，吳勇，張榮謙. 裝配式預(yù)制混凝土飄窗蜂窩問(wèn)題分析［J］. 施工技術(shù)，2018，47（S4）：387-389.

［6］ 丁泓，樊驊，惲燕春. 疊合板式剪力墻與飄窗一體化技術(shù)研究［J］. 混凝土世界，2017（6）：70-73.

［7］ 賴偉山，李卓基，鐘志鋒，等. 預(yù)制裝配式窗臺(tái)設(shè)計(jì)制作與安裝關(guān)鍵技術(shù)［J］. 廣東土木與建筑，2021，28（11）：70-74+78.

［8］ 陳松山. 淺談混凝土裝配式住宅建筑工程施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)［J］. 建材與裝飾，2018（43）：21-22.

［9］ 劉波. 預(yù)制裝配式建筑施工工藝要點(diǎn)分析［J］. 中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2020（11）：104-105.